陕西省西安市碑林区铁一中学2024学年高二物理第一学期期末复习检测模拟试题含解析

陕西省西安市碑林区铁一中学2024学年高二物理第一学期期末复习检测模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm．小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线．设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则（）A.a、b的电荷同号，B.a、b的电荷异号，C.a、b的电荷同号，D.a、b的电荷异号，2、下列关于磁感应强度的说法中，正确的是（）A.小磁针静止时N极所指的方向就是该处磁感应强度的方向B.磁场中某处磁感应强度的大小，和放在该处的试探电流元中的电流大小成正比C.如果磁场中一小段通电导体在该处受到的安培力为零，则此处的磁感应强度一定为零D.由可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小3、如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内互相垂直的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和挡板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片平板S下方有强度为的匀强磁场下列表述正确的是A.质谱仪是分析同位素的重要工具B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小4、如图所示，重力为10N的物体置于水平桌面上，在3N的水平拉力F作用下处于静止状态，则物体所受力的合力大小为（）A.10N B.7NC.3N D.05、如图为甲、乙两人沿直线跑步的v-t图像，下列说法正确的是A.t=0时刻甲、乙的速度相同B.t=t1时刻甲、乙的速度相同C.0-t1内甲的平均速度比乙的大D.0-2t1内甲的平均速度比乙的大6、圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下列说法正确的是（）A.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B.穿过线圈a的磁通量变大C.线圈a有缩小的趋势D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，带电小球a由绝缘细线PM和PN悬挂而处于静止状态，其中PM水平，地面上固定一绝缘且内壁光滑的圆弧细管道GH，圆心P与a球位置重合，管道底端H与水平地面相切，一质量为m可视为质点的带电小球b从G端口由静止释放，当小球b运动到H端时对管道壁恰好无弹力，重力加速度为g。在小球b由G滑到H过程中，下列说法中正确的是（）A.小球b机械能保持不变B.小球b所受库仑力大小始终为2mgC.细线PM的拉力先增大后减小D.小球b加速度大小一直变大8、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示．这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确是A.回旋加速器交流电的周期等于带电粒子圆周运动周期的一半B.利用回旋加速器加速带电粒子，要提高加速粒子的最终能量，应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径RC.回旋加速器的加速电压越大，带电粒子获得的最大动能越大D.粒子每次经过D型盒狭缝时，电场力对粒子做功一样多9、如图所示，匀强磁场方向竖直向下。磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管。试管在水平拉力F作用下向右匀速运动，带电小球能从管口处飞出。关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中正确的是（）A.小球带正电B.洛伦兹力对小球做正功C.小球的运动轨迹是一条曲线D.小球的运动轨迹是一条直线10、如图所示，虚线为某点电荷电场的等势面，现有两个不同的带电粒子（不计重力），以大小相等的速度从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动，图中a、b、c、d、e是粒子轨迹与各等势面的交点，则可判断()A.沿轨迹1运动的粒子从过程中先减速后加速B.沿轨迹1运动的粒子从过程中先加速后减速C.沿轨迹2运动的粒子从过程中先减速后加速D.沿轨迹2运动的粒子从过程中先加速后减速三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）如图，读出下列游标卡尺和螺旋测微器的读数(1)游标卡尺读数为______cm(2)螺旋测微器读数为______mm12．（12分）某同学做“测电源的电动势和内阻”实验，其操作的步骤如下：（1）采用两节干电池串联作为电源，电流表选择0.6A量程，电压表选择3V量程。在闭合开关开始实验前其连接的电路如图甲。请检查电路指出其中的不妥之处：___________（指出一处即可）。（2）修正电路、正确操作，得到某次测量的电流表示数如图乙，其示数为___________A。（3）根据实验数据作出U-I图像如图丙，则该电源的电动势为___________V，内阻为___________Ω。（结果均保留2位有效数字）四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小14．（16分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L15．（12分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解题分析】根据同种电荷相斥，异种电荷相吸，且小球c所受库仑力的合力的方向平行于a，b的连线，可知，a、b的电荷异号，对小球c受力分析，如下图所示因ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm，因此ac⊥bc，那么两力的合成构成矩形，依据相似三角形之比，则有根据库仑定律有，综上所得故D正确，ABC错误故选D。2、A【解题分析】小磁针静止时N极所指的方向就是该处磁感应强度的方向，选项A正确；磁场中某处磁感应强度的大小是由磁场本身决定的物理量，和放在该处的试探电流元中的电流大小无关，选项B错误；如果磁场中一小段通电导体在该处受到的安培力为零，可能是导线放置的方向与磁场方向平行，而此处的磁感应强度不一定为零，选项C错误；由可知，磁场中某点的磁感应强度用F与IL的比值来量度，与电流强度I，导线长度L，均无关，选项D错误；故选A.3、A【解题分析】带电粒子在速度选择器中受电场力和洛伦兹力平衡，做匀速直线运动，进入偏转电场后做匀速圆周运动，根据半径公式得出半径与粒子比荷的关系【题目详解】粒子在速度选择器中做匀速直线运动，有，解得进入偏转电场后，有，解得，知r越小，比荷越大．同位素电量相等，质量不同，则偏转半径不同，所以质谱仪是分析同位素的重要工具．故A正确，CD错误．因为电荷所受电场力与洛伦兹力平衡，根据左手定则知，磁感应强度的方向垂直纸面向外．故B错误．故选A4、D【解题分析】物体处于静止状态，则所受的合力为零。故选D。5、B【解题分析】由图可知，t=0时刻甲速度为零、乙的速度为v1，选项A错误；t=t1时刻甲、乙的速度相同，选项B正确；0-t1内甲的平均速度为，乙的平均速度为v1，则甲的平均速度比乙的小，选项C错误；0-2t1内甲的平均速度，等于乙的平均速度，选项D错误6、A【解题分析】AB．当滑动触头向上滑动时电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈的电流减小，线圈产生的磁场减弱，故穿过线圈的磁通量减小；根据中的电流方向和安培定则可知产生的磁场方向向下穿过线圈，根据楞次定律，中的感应电流的磁场要阻碍原来磁场的减小，故的感应电流的磁场方向与产生的磁场的方向相同，根据安培定则可知线圈中感应电流方向俯视应为顺时针方向，故A正确，B错误；C．直接根据楞次定律的第二描述“感应电流产生的效果总是阻碍引起感应电流的原因”，因为滑动触头向上滑动导致穿过线圈的磁通量减小，故只有线圈面积增大时才能阻碍磁通量的减小，故线圈应有扩张的趋势，故C错误；D．开始时线圈对桌面的压力等于线圈的重力，当滑动触头向上滑动时，线圈的电流减小，线圈产生的磁场减小，根据楞次定律可知，此时两线圈互相吸引，故线圈对水平桌面的压力将减小，故D错误；故选A。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ACD【解题分析】A．小球b所受库仑力和管道的弹力始终与速度垂直，即只有重力做功，所以小球b机械能守恒，故A正确；B．小球b机械能守恒，从G滑到H过程中，有：H处有：则有：F库=3mg故B错误；C．设PN与竖直方向成α角，对球a受力分析，将其分解：竖直方向上有：FPNcos

α=mg+F库sin

θ水平方向上有：F库cos

θ+FPNsin

α=FPM。解得：下滑时θ从0增大90°，细线PM的拉力先增大后减小，故C正确；D．设b与a的连线与水平方向成θ角，则有：任意位置加速度为向心加速度和切向加速度合成，即为：可知小球的加速度一直变大，故D正确。故选ACD。8、BD【解题分析】回旋加速器靠电场加速和磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力，判断粒子的最大速度与什么因素有关．加速粒子时，交变电场的周期与粒子在磁场中运动的周期相等【题目详解】加速粒子时，交变电场的周期必须与粒子在磁场中运动的周期相等，这样才能使得每次经过D型盒的狭缝中时都能被电场加速，选项A错误；当粒子运转半径等于D型盒的半径时粒子速度最大，即，则，则要提高加速粒子的最终能量，应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R，带电粒子获得的最大动能与加速电压无关，选项B正确，C错误；粒子每次经过D型盒狭缝时，电场力对粒子做功均为qU，选项D正确；故选BD.【题目点拨】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，以及知道最大速度与什么因素有关9、AC【解题分析】A．小球能从管口处飞出，说明小球受到指向管口洛伦兹力分力，根据左手定则判断，小球带正电，A正确；B．洛伦兹力总是与速度垂直，不做功，B错误；CD．假设管运动速度为，小球垂直于管向右的分运动是匀速直线运动。小球沿管方向受到洛伦兹力的分力、、均不变，不变，根据牛顿第二定律，在沿管方向可知小球沿管做匀加速直线运动。与平抛运动类似，小球运动的轨迹是一条抛物线，C正确，D错误。故选AC。10、AD【解题分析】AB．由图可知沿轨迹1运动的粒子受到中心电荷的斥力，沿轨迹1运动的粒子从过程中，电场力先做负功后做正功，动能先减小后增加，所以沿轨迹1运动的粒子先减速后加速，故A正确，B错误；CD．由图可知沿轨迹2运动的粒子受到中心电荷的引力，沿轨迹2运动的粒子从过程中，电场力先做正功后做负功，动能先增加后减小，所以沿轨迹2运动的粒子先加速后减速，故D正确，C错误；故选AD三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.10.04②.5.803（5.802~5.804）【解题分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标尺读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读【题目详解】（1）游标卡尺的主尺读数为100mm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为4×0.1mm=0.4mm，所以最终读数为：10mm+0.4mm=100.4mm=10.04cm（2）螺旋测微器的固定刻度为5.5mm，可动刻度为30.3×0.01mm=3.030mm，所以最终读数为5.5mm+3.030mm=5.803mm【题目点拨】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量12、①.连接电压表接线柱的导线应接在电流表的负接线柱或电源负极或滑动变阻器的滑片应置于左端或接入电阻最大的那一端②.0.25A③.3.0V④.4.0Ω【解题分析】（1）[1]由实物图可知，图中不妥之处有：连接电压表负接线柱应接在电流表的负接线柱或电源负极；（2）[2]当电流表选择0.6A量程时，每小格分度值为0.02A，故按本位估读，即0.25A；（3）[3]根据电源的U−I图象的物理意义，图象在纵轴的截